全 文 ：化学与生物工程 ２０１５，Ｖｏｌ．３２Ｎｏ．０３ ｗｗｗ．ｈｘｙｓｗｇｃ．ｃｏｍ
Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ＆Ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
４５
收稿日期：２０１４－１０－２３
作者简介：胡佑帆（１９８７－），男，湖南常德人，硕士研究生，研究方向：中草药资源应用生物技术，Ｅ－ｍａｉｌ：ｔｈｅｄａｙｉｓｏｕｒｓ＠１６３．ｃｏｍ；通
讯作者：彭国平，博士，副教授，Ｅ－ｍａｉｌ：ｐｇｐｈｈ＠１６３．ｃｏｍ。
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２－５４２５．２０１５．０３．０１１
苎麻根中绿原酸的提取工艺研究
胡佑帆１，曾 彪１，朱 敏１，２，陈玉保１，彭国平１
（１．湖南农业大学生物科学技术学院，湖南 长沙４１０１２８；２．湖南生物机电职业技术学院，湖南 长沙４１０１２７）
摘 要：对苎麻根中绿原酸的提取工艺进行了研究。以绿原酸提取率为考察指标，通过单因素实验和正交实验对提
取条件进行了优化。确定了苎麻根中绿原酸的最佳提取条件为：乙醇体积分数５０％、料液比１∶１３（ｇ∶ｍＬ）、提取温度
９０℃、提取溶液ｐＨ值５、提取时间１００ｍｉｎ，在此条件下，绿原酸的提取率为０．２７５９％。
关键词：苎麻根；绿原酸；提取工艺
中图分类号：ＴＱ ４６１ Ｒ ２８４．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２－５４２５（２０１５）０３－００４５－０４
苎麻为荨麻科苎麻属植物，原产于中国，种质资源
十分丰富。现代科学研究表明，苎麻除作为重要的纤
维作物外，还具有极其重要的药用及保健价值。苎麻
叶中含有绿原酸，绿原酸是选择性羟基自由基和过氧
自由基的清除剂，对抗肿瘤、抗衰老以及心、肝、肺、皮
肤、血液等方面疑难疾病具有重大的意义［１－２］。
针对苎麻根中活性成分提取工艺的研究报道较
少，作者在此研究了苎麻根中的药理活性成分绿原酸
的提取条件，拟为苎麻根中绿原酸提取的工业化提供
指导。
１ 实验
１．１ 材料、试剂与仪器
苎麻根，采自湖南农业大学耘园苎麻基地。
９５％乙醇、乙酸乙酯、盐酸、甲醇，均为分析纯；绿
原酸标准品，中国药品生物制品检定所；蒸馏水。
ＦＷ１７７型中草药粉碎机；ＡＬ２０４型电子天平，梅
特勒－托利多仪器（上海）有限公司；电热恒温水浴锅；
ＳＨＺ－Ｄ（Ⅲ）型循环水式真空泵；Ｒ－１００１Ｎ型旋转蒸发
仪；ＷＢ－２０００型水浴锅；Ａｇｉｌｅｎｔ－８４５３Ｅ型紫外可见分
光光度计，德国。
１．２ 方法
１．２．１ 样品处理
将苎麻根洗净，切片，摊开放入烘箱４５ ℃烘
２～３ｄ，于中草药粉碎机中粉碎成粉末，收集、封存、备
用。
１．２．２ 提取工艺研究
１．２．２．１ 提取溶剂的选择
称取５．０ｇ苎麻根粉末２份，按料液比１∶１０（ｇ∶
ｍＬ，下同）、自然ｐＨ值分别加入蒸馏水和７０％乙醇溶
液，在８０℃下加热回流提取２ｈ，提取２次，用布氏抽
滤器减压过滤浸提液，浸提液定容到１００ｍＬ，测定
ＯＤ值，选定提取溶剂［３－４］。
１．２．２．２ 单因素实验
以绿原酸提取率为考察指标，以４．０ｇ苎麻根粉
末为原料，分别改变乙醇体积分数（３０％、４０％、５０％、
６０％、７０％、８０％、９０％）、料液比（１∶７、１∶１０、１∶１３、
１∶１６、１∶１９）、提取温度（６０℃、７０℃、８０℃、９０℃、
１００℃）、提取溶液ｐＨ 值（１、３、５、７、９、１１）、提取时间
（２０ｍｉｎ、４０ｍｉｎ、６０ｍｉｎ、８０ｍｉｎ、１００ｍｉｎ）进行单因素
实验［５］。
１．２．２．３ 正交实验
以单因素实验为基础，设计５因素４水平正交实
验［６］，确定苎麻根中绿原酸的最佳提取条件。正交实
验的因素与水平见表１。
１．２．２．４ 验证实验
称取１００ｇ苎麻根粉末，按正交实验得出的最佳
提取条件进行验证实验。
１．２．３ 标准曲线的绘制
精密称取绿原酸标准品２．０００ｍｇ溶于１５．８３６ｇ
胡佑帆等：苎麻根中绿原酸的提取工艺研究／２０１５年第３期４６
表１ 正交实验的因素与水平
Ｔａｂ．１ Ｆａｃｔｏｒｓ ａｎｄ ｌｅｖｅｌｓ ｏｆ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ
水
平
因素
Ａ．提取时间
ｍｉｎ
Ｂ．乙醇体积分数
％
Ｃ．料液比
ｇ∶ｍＬ
Ｄ．提取温度
℃
Ｅ．提取溶液
ｐＨ值
１ ４０ ５０ １∶７ ７０ ５
２ ６０ ６０ １∶１０ ８０ ７
３ ８０ ７０ １∶１３ ９０ ９
４ １００ ８０ １∶１６ １００ １１
甲醇中，配制０．１ｍｇ·ｍＬ－１绿原酸标准溶液。
分别取标准溶液０．２ｍＬ、０．３ｍＬ、０．４ｍＬ、０．５
ｍＬ、０．６ｍＬ、０．８ｍＬ置于６支干净试管中，补加甲醇
至５ｍＬ，配制成浓度分别为４．０００μｇ·ｍＬ
－１、６．０００
μｇ·ｍＬ
－１、８．０００μｇ·ｍＬ
－１、１０．０００μｇ·ｍＬ
－１、
１２．０００μｇ·ｍＬ
－１、１６．０００μｇ·ｍＬ
－１的绿原酸溶液，
以甲醇为对照，在３２７ｎｍ处测定吸光度［７］，以吸光度
（ＯＤ）对进样浓度（ｃ）进行线性回归分析，得绿原酸线
性回归方程。
２ 结果与讨论
２．１ 标准曲线
表２ 各个浓度的绿原酸标准品的ＯＤ值
Ｔａｂ．２ Ｔｈｅ ＯＤｖａｌｕｅｓ ｏｆ ｖａｒｉｏｕｓ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ
ｃｈｌｏｒｏｇｅｎｉｃ ａｃｉｄ ｓｔａｎｄａｒｄ
浓度／（μｇ·ｍＬ－１） ４．０００ ６．０００ ８．０００ １０．０００ １２．０００ １６．０００
ＯＤ值 ０．２６９９ ０．４４６０ ０．５８５４ ０．７３４１ ０．９０３１ １．１８４９
以吸光度（ＯＤ）对进样浓度（ｃ）进行线性回归分
析，得绿原酸线性回归方程为：ｃ＝１３．１５ＯＤ＋０．２９６８，
Ｒ２＝０．９９９。
绿原酸提取率按式（１）计算：
绿原酸提取率＝ｃ×ｎ×Ｖ１０６×ｍ×１００％
（１）
式中：ｎ为稀释倍数；Ｖ 为定容体积，ｍＬ；ｍ 为苎
麻根质量，ｇ。
２．２ 提取溶剂的确定
由于苎麻根粉末含有大量非水溶性糖类和胶体，
在水提过程中，溶液变得极其黏稠，无法分离；而乙醇
溶液可以很好地溶解苎麻根粉末中的物质，提取物能
正常检测，因此选用乙醇溶液作为提取溶剂。
２．３ 单因素实验结果
２．３．１ 乙醇体积分数对绿原酸提取率的影响（图１）
由图１可知，当乙醇体积分数过低时，苎麻根粉末
难以溶解，提取率较低；但当乙醇体积分数达到４０％
图１ 乙醇体积分数对绿原酸提取率的影响
Ｆｉｇ．１ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｅｔｈａｎｏｌ ｖｏｌｕｍｅ ｆｒａｃｔｉｏｎ ｏｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ
ｏｆ ｃｈｌｏｒｏｇｅｎｉｃ ａｃｉｄ
时，苎麻根粉末溶解性明显增大，提取率升高；随后随
着乙醇体积分数的增大提取率又逐渐降低。故确定最
佳乙醇体积分数为４０％。
２．３．２ 料液比对绿原酸提取率的影响（图２）
图２ 料液比对绿原酸提取率的影响
Ｆｉｇ．２ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｓｏｌｉｄ－ｌｉｑｕｉｄ ｒａｔｉｏ ｏｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ
ｃｈｌｏｒｏｇｅｎｉｃ ａｃｉｄ
由图２可知，当料液比较小（即溶剂量较多）时提
取率较高，可能是料液比过小时大量的杂质影响了检
测结果。当料液比减小（即溶剂量增加），提取率呈先
下降后上升的趋势，在料液比为１∶１０时，提取率最
低。结合成本考虑，确定最佳料液比为１∶１９。
２．３．３ 提取温度对绿原酸提取率的影响（图３）
图３ 提取温度对绿原酸提取率的影响
Ｆｉｇ．３ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ
ｏｆ ｃｈｌｏｒｏｇｅｎｉｃ ａｃｉｄ
胡佑帆等：苎麻根中绿原酸的提取工艺研究／２０１５年第３期 ４７
由图３可知，当提取温度过低时，提取率偏低；随
着提取温度的升高，提取率相应上升，在７０℃达到峰
值后又开始下降；在提取温度超过８０℃后，提取率又
有所提高。综合能耗考虑，确定最佳提取温度为７０
℃。
２．３．４ 提取溶液ｐＨ 值对绿原酸提取率的影响（图
４）
图４ 提取溶液ｐＨ值对绿原酸提取率的影响
Ｆｉｇ．４ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｐＨ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｓｏｌｕｔｉｏｎ
ｏｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ｃｈｌｏｒｏｇｅｎｉｃ ａｃｉｄ
由图４可知，当提取溶液ｐＨ值为１时，绿原酸提
取率达到最大，随着ｐＨ 值的升高，绿原酸提取率下
降，并且在ｐＨ值为７左右时达到拐点，随后提取率趋
于稳定。故确定最佳提取溶液ｐＨ值为１。
２．３．５ 提取时间对绿原酸提取率的影响（图５）
图５ 提取时间对绿原酸提取率的影响
Ｆｉｇ．５ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｏｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ
ｃｈｌｏｒｏｇｅｎｉｃ ａｃｉｄ
由图５可知，在提取时间为２０ｍｉｎ时，由于提取
不完全，绿原酸提取率不高，提取时间为４０ｍｉｎ时，提
取率达到峰值；随着提取时间的延长，由于杂质变多、
绿原酸分解，导致提取率下降。故确定最佳提取时间
为４０ｍｉｎ。
２．４ 正交实验结果与分析（表３）
由表３可知，绿原酸最佳提取条件为：乙醇体积分
数５０％、料液比１∶１３、提取温度９０℃、提取溶液ｐＨ
表３ 正交实验结果与分析
Ｔａｂ．３ Ｒｅｓｕｌｔｓ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ
实验
号
Ａ Ｂ Ｃ Ｄ Ｅ 提取率／％
１＃ １ １ １ １ １ ０．２１１５０８
２＃ １ ２ ２ ２ ２ ０．２２７５１８
３＃ １ ３ ３ ３ ３ ０．２３７９５６
４＃ １ ４ ４ ４ ４ ０．０８７２５７
５＃ ２ １ ２ ３ ４ ０．２６４０９２
６＃ ２ ２ １ ４ ３ ０．１５０７７１
７＃ ２ ３ ４ １ ２ ０．２４１２４３
８＃ ２ ４ ３ ２ １ ０．２１６２２６
９＃ ３ １ ３ ４ ２ ０．２６９１２１
１０＃ ３ ２ ４ ３ １ ０．２７５８６１
１１＃ ３ ３ １ ２ ４ ０．１８４００８
１２＃ ３ ４ ２ １ ３ ０．１９３８８７
１３＃ ４ １ ４ ２ ３ ０．２６５１４４
１４＃ ４ ２ ３ １ ４ ０．２１９２９９
１５＃ ４ ３ ２ ４ １ ０．２４４１６９
１６＃ ４ ４ １ ３ ２ ０．２０８７４７
ｋ１ ０．１９１０６０ ０．２５２４６６ ０．１８８７５９ ０．２１６４８４ ０．２３６９４１
ｋ２ ０．２１８０８３ ０．２１８３６２ ０．２３２４１７ ０．２２３２２４ ０．２３６６５７
ｋ３ ０．２３０７１９ ０．２２６８４４ ０．２３５６５１ ０．２４６６６４ ０．２１１９３９
ｋ４ ０．２３４３４０ ０．１７６５２９ ０．２１７３７６ ０．１８７８３０ ０．１８８６６４
Ｒ ０．０４３２８０ ０．０７５９３７ ０．０４６８９２ ０．０５８８３４ ０．０４８２７７
值５、提取时间１００ｍｉｎ，绿原酸提取率为０．２７５９％。
各因素中，影响绿原酸提取率的主次顺序依次为：乙醇
体积分数＞提取温度＞提取溶液ｐＨ值＞料液比＞提
取时间。方差分析见表４。
表４ 方差分析
Ｔａｂ．４ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｂｅｔｗｅｅｎ－ｓｕｂｊｅｃｔｓ ｅｆｆｅｃｔｓ
Ｓｏｕｒｃｅ
ＴｙｐｅⅢＳｕｍ
ｏｆ Ｓｑｕａｒｅｓ
ｄｆ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｆ Ｐ
Ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ Ｍｏｄｅｌ ０．０３１＊ １２ ０．００３ １．６７４ ０．３７１
Ｉｎｔｅｒｃｅｐｔ ０．７６４ １ ０．７６４ ４９６．９６７ ０．０００
提取时间 ０．０１２ ３ ０．００４ ２．５８８ ０．２２８
乙醇体积分数 ０．００５ ３ ０．００２ １．１９１ ０．４４５
料液比 ０．００７ ３ ０．００２ １．５２６ ０．３６８
提取溶液ｐＨ值 ０．００６ ３ ０．００２ １．３９０ ０．３９７
Ｅｒｒｏｒ ０．００５ ３ ０．００２
Ｔｏｔａｌ ０．８００ １６
Ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ Ｔｏｔａｌ ０．０３６ １５
＊：Ｒ２＝０．８７０（Ａｄｊｕｓｔｅｄ Ｒ２＝０．３５０）
胡佑帆等：苎麻根中绿原酸的提取工艺研究／２０１５年第３期４８
由表４可知，提取时间、乙醇体积分数、料液比、提
取溶液ｐＨ 值的Ｆ 值分别为：２．５８８、１．１９１、１．５２６、
１．３９０，相应的Ｐ 值为０．２２８、０．４４５、０．３６８、０．３９７，均
大于０．０５，不具有统计学意义，表明各个因素之间没
有显著差别。
２．５ 验证实验结果（表５）
表５ 验证实验结果
Ｔａｂ．５ Ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｃｈｅｃｋｉｎｇ ｔｅｓｔ
苎麻根粉末质量／ｇ 吸光度 溶液体积／ｍＬ 绿原酸提取率／％
１００ ０．７０８８ ２５０ ０．１２０２
由表 ５ 可 知，验 证 实 验 绿 原 酸 提 取 率 为
０．１２０２％，与正交实验结果相比提取率有所下降。这
可能是因为，在放大实验过程中出现了提取不够充分，
过程损失量变大。
３ 结论
对苎麻根中绿原酸的提取工艺进行了研究，通过
单因素实验和正交实验得到最优提取条件为：乙醇体
积分数５０％、料液比１∶１３、提取温度９０℃、提取溶液
ｐＨ值５、提取时间１００ｍｉｎ，在此条件下，绿原酸提取
率为 ０．２７５９％；放 大 验 证 实 验 绿 原 酸 提 取 率 为
０．１２０２％，较正交实验结果有所下降。本实验得出了
实验室苎麻根中绿原酸提取的最佳条件，可为苎麻根
中绿原酸提取的工业化提供指导。
参考文献：
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Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ Ｃｈｌｏｒｏｇｅｎｉｃ Ａｃｉｄ ｆｒｏｍ Ｒａｍｉｅ Ｒｏｏｔ
ＨＵ Ｙｏｕ－ｆａｎ１，ＺＥＮＧ Ｂｉａｏ１，ＺＨＵ Ｍｉｎ１，２，ＣＨＥＮ Ｙｕ－ｂａｏ１，ＰＥＮＧ Ｇｕｏ－ｐｉｎｇ１
（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｕｎａｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１０１２８，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｈｕｎａｎ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１０１２７，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｃｈｌｏｒｏｇｅｎｉｃ ａｃｉｄ ｆｒｏｍ ｒａｍｉｅ ｒｏｏｔ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｕｓｉｎｇ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ
ｃｈｌｏｒｏｇｅｎｉｃ ａｃｉｄ ａｓ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ，ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｂｙ ｓｉｎｇｌｅ ｆａｃｔｏｒ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ａｎｄ
ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．Ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ，ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｃｈｌｏｒｏｇｅｎｉｃ ａｃｉｄ ｆｒｏｍ ｒａｍｉｅ
ｒｏｏｔ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｏｗｓ：ｅｔｈａｎｏｌ ｖｏｌｕｍｅ ｆｒａｃｔｉｏｎ ｗａｓ ５０％，ｓｏｌｉｄ－ｌｉｑｕｉｄ ｒａｔｉｏ ｗａｓ １∶１３（ｇ∶ｍＬ），ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒ－
ａｔｕｒｅ ｗａｓ ９０℃，ｐＨ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｗａｓ ５，ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｗａｓ １００ｍｉｎ．Ｕｎｄｅｒ ａｂｏｖｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，
ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ｃｈｌｏｒｏｇｅｎｉｃ ａｃｉｄ ｗａｓ ０．２７５９％．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒａｍｉｅ ｒｏｏｔ；ｃｈｌｏｒｏｇｅｎｉｃ ａｃｉｄ；ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ